내용요약 수소, 장기간 저장이 가능한 가장 환경 친화적인 에너지원
수소경제 성공의 게임체인저, 수소 저장 운송 분야
수소 저장 시장, 연평균 4.4% 성장해 2030년 217억 달러 규모
액체수소 저장탱크 / 산업부
액체수소 저장탱크 / 산업부

지구촌 곳곳에서 기후이변이 연이어 발생하고 있다. 폭우, 폭염, 산불, 가뭄, 홍수 등 기후이변을 넘어 기후재앙까지 걱정하는 시대가 됐다. 이제 인류의 공동목표는 지구 표면온도 1.5°C 상승 제한이다. 이를 실현하기 위해 화석연료를 신재생에너지로 전환하는 에너지 전환에 전 세계가 나서고 있다. 이에 한스경제는 [1.5°C HOW 신재생에너지가 답이다]를 통해 신재생에너지 확대 필요성, 글로벌 및 국내 신재생에너지 동향, 신재생에너지 전망, 기업 신재생에너지 솔루션 및 기술 현황 등을 살펴본다. <편집자 주>

[한스경제=권선형 기자] 글로벌이 재생에너지와 함께 가장 집중하고 있는 에너지는 수소다. 수소는 장기간 저장이 가능하고, 유해한 부산물 없이 산소와의 화학반응으로 에너지를 발생시켜 가장 환경 친화적인 에너지원으로 평가받고 있다.

한국무역협회에 따르면, 현재 미국, EU를 비롯한 주요국들은 향후 에너지원의 핵심이 될 수소 산업 주도권을 잡기 위해 경쟁중이다. 독일은 그린수소 집중 생산을 목표로 생산비용 절감을 위해 전력 부과금을 면제하고, 수소공급이 가능한 33개국을 대상으로 그린수소 수입 전략을 수립했다. 미국은 자국 내 수소 시장 활성화를 목표로 약 95억 달러(인프라 법), 225억 달러(IRA) 규모의 보조금을 활용해 시장 활성화와 생산단가 절감을 추진하고 있다. 일본은 수소 사회 실현을 위해 2027년부터 15년간 화석연료와의 발전단가 차이를 지원할 예정으로, 호주·사우디아라비아 등 해외로부터 수소를 수입하는 정책을 병행하고 있다. 호주는 수소 수출 1위 국가를 비전으로, 풍부한 재생에너지 기반의 청정수소 생산에 집중 투자하고 있고, 중국도 세계 1위 수소생산국가 유지를 목표로 국가 주도로 재생에너지를 활용한 그린수소 공급 확대에 나서고 있다.

국제에너지기구(IEA)의 ‘2022 글로벌 수소 리뷰’에 따르면, 2023년 글로벌 수소 프로젝트 투자액은 2022년보다 104조원 이상 증가한 422조원까지 증가할 전망이다. 1년 동안 24%가 넘는 성장률이다.

세계 수소 기업 모임인 ‘수소위원회’에 따르면, 글로벌 수소 경제는 2025년까지 시장 형성기, 2025년~2035년 시장 성장기, 2035년부터 시장 성숙기에 접어들 것으로 보인다. 이에 따라 형성기에는 299조원, 성장기에는 2,344조원의 투자가 집행될 전망이다.

◆ 수소를 액체, 액상으로 변환하는 기술 개발 중인 글로벌

수소 경제가 활성화될수록 관심도가 높아지고 있는 기술은 수소 저장, 운송 기술이다. 수소는 단위 부피당 에너지 밀도가 낮아 저장, 운송 과정에서 압축, 변환 과정이 필요하다. 현재는 기술적 한계로 수소 저장에 기체 저장, 파이프라인, 고압 기체 튜브 트레일러를 활용하고 있다.

현재 주요국들은 장거리 수소 운송체제 구축을 위해 수소를 액체, 액상으로 변환하는 기술 개발에 매진하고 있다. 한국무역협회 국제무역통상연구원이 발간한 ‘수소산업 경쟁력 강화를 위한 정책 연구’에 따르면, 독일은 예견되는 폭발적인 수소 수요를 대비하기 위해 국내외 수소 유통 인프라를 적극 확대하고 있다. 인접국과의 수소 유통 프로젝트를 통해 EU 역내 수소 파이프라인을 1,800km까지 확충할 계획이다. 미국은 우수한 수소 저장 기초 연구를 바탕으로 액체 수소 저장 기술개발에 주력하고 있으며, 세계 최대 길이의 파이프라인(2,600km)을 통해 국내 유통에 주력할 계획이다. 일본은 2030년까지 글로벌 수소 공급망 구축을 목표로 장거리 수소 저장, 운송 기술 고도화 전략을 추진 중이다. 호주는 수소 기술개발, 운송 국제협력에 가장 적극적인 국가로 수소 수출국으로 발돋움하기 위한 체계를 구축하고 있다.

한국무역협회 국제무역통상연구원 임지훈 수석연구원은 “세계 수소 저장 시장 규모는 2021년 147억 달러에서 연평균 4.4% 성장해 2030년에는 약 217억 달러에 이를 전망”이라며, “향후 수소 저장 기술이 발전하면 경제성이 높은 액체, 액상 방식으로 수소를 저장하고, 파이프라인, 탱크로리, 선박을 통해 대량 운송하는 방식이 확대될 전망”이라고 밝혔다.

평택 수소생산시설 / 연합뉴스
평택 수소생산시설 / 연합뉴스

◆ 기술력 낮은 우리나라 수소 저장‧운송 기술

반면 우리나라의 수소 저장 운송 기술은 해외에 비해 기술력이 부족하고 상용화 수준이 낮은 것으로 나타났다. 한국무역협회에 따르면, 수소 저장 운송 기술관련 특허출원 점유율과 RTA(현시기술우위지수)로 주요국의 수소 저장, 운송산업 경쟁력을 살펴본 결과, 우리나라는 5% 점유율과 RTA 0.6에 그치고 있는 것으로 나타났다. EU가 33%의 특허점유율과 RTA 1.3을 기록하며 가장 경쟁력이 높았고, 미국과 일본도 각각 23%(0.8)와 22%(1.2)를 기록했다. 

현재 우리나라의 10년 간 수소 특허출원 건수 연평균 증가율은 12.2%로 지속적으로 증가하고 있지만, 수전해, 수소 연료전지 등 생산과 활용 분야에 집중돼 있는 상황이다. 2016~2020년까지 5년간 수소 저장, 운송 분야는 전체 정부 지원금액 4,149억원 중 12%(507억원)만 투자돼 수소 전 분야 중 가장 낮은 비중을 차지한 것으로 나타났다.

이에 대해 한국무역협회 국제무역통상연구원 장현숙 수석연구위원은 “이는 그간 활용 분야에 중점적으로 정부투자가 진행돼 수소 R&D 관련 지원 체계가 부족한 것에 기인한다”며, “수소 경제 활성화의 마중물이라고 할 수 있는 저장 운송 관련 예산 확대와 R&D 지원사업, 연구개발 시설에 대한 특례기준 마련, 해외 수소 공급망 지원 체계 고도화가 필요한 상황”이라고 지적했다.

이어 “수소경제 초기 단계 특성상, 사업성과를 즉각적으로 내기 어렵고 R&D 투자가 이윤 회수로 직결 되지 않기 때문에, 적극적인 지원책이 요구된다”며, “특히 수소경제 성공의 게임체인저인 저장 운송 분야에 보다 적극적인 육성정책을 마련할 필요가 있다”고 제안했다.

 

권선형 기자

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